Développement d’un logiciel multiphysique accessible pour optimiser la section de cuivre
Le cuivre est un élément critique pour la transition énergétique et numérique grâce à sa conductivité électrique idéale. Il est présent partout :
- Dans la production d’électricité (centrales nucléaires, solaire…) ;
- Dans l’alimentation (sous-stations, tableaux, interrupteurs…)
- Dans les modules de traction des véhicules (connexions, barres omnibus).
La demande devrait cependant doubler dans les 5 prochaines années, ce qui nous oblige à repenser la consommation de ce métal.
Comment concevoir des jeux de barres performants et durables avec le moins de cuivre possible ?
Le projet
Conjointement avec l’Université de Grenoble-Alpes (UGA), le CNRS, le G2LAB et Grenoble-INP, Gindre a lancé une thèse CIFRE permettant de répondre à cette question. En effet, l’état de l’art consiste :
- A d’anciennes abaques issus de normes qui surdimensionnent les sections du cuivre ;
- ou à des logiciels de simulation complexes.
En effet, ces derniers sont difficiles à apprendre, le plus souvent destinés à des experts techniques. Enfin, ces logiciels nécessitent plusieurs heures voire jours de calcul.
La solution mise en place
En fonction des paramètres électriques (courant continu/alternatif, ampérage…) et des propriétés de la matière, le logiciel permet de résoudre les différentes équations de la physique : les équations thermiques (conduction, convection, rayonnement), les équations électro-mécaniques. Les paramètres physiques sont couplés au maximum afin de prendre les différents effets et de se rapprocher du réel.
Les bénéfices apportés à nos clients sont multiples :
- Utilisation de la quantité de cuivre nécessaire : jusqu’à 50 % d’économies
- Quelques secondes de calcul au lieu de plusieurs heures : gain de temps dans la réponse aux appels d’offres
- Une approche simple de calcul multiphysique : accessibilité au plus grand nombre de profils d’ingénieurs possibles : mécanicien/électricien/thermicien
- Pas besoin de serveur externe : jusqu’à 10 fois moins onéreux par rapport aux logiciels commerciaux
